На основании многолетних исследований построены карты аномалий магнитного поля ΔTа для крупных геотермальных систем Паужетского района Южной Камчатки. Магнитные поля имеют как общие характеристики, так и индивидуальные особенности для каждого объекта. Нижне-Кошелевское пародоминирующее геотермальное месторождение выделяется системой линейных отрицательных аномалий магнитного поля, приуроченных к термоконтролирующим разрывным тектоническим нарушениям. Паужетское геотермальное месторождение характеризуется неоднородным строением аномального магнитного поля ΔTа: СЗ область отмечается спокойным слабо отрицательным магнитным полем, свидетельствующим о преобладании в этой части месторождения латерального растекания гидротерм из верхнего водоносного горизонта; ЮВ – большим количеством знакопеременных магнитных аномалий высокой интенсивности, приуроченных к субвулканическим телам кислого-среднего состава. Южно-Камбальная группа термальных полей характеризуется пониженным модулем магнитной индукции Т по сравнению с Паужетским и НижнеКошелевским геотермальными месторождениями, что свидетельствует о более интенсивном изменении горных пород Камбального хребта гидротермально-метасоматическими процессами, по-видимому, в результате длительного воздействия конвективного теплового потока.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Науки о Земле
Геотермальные системы областей современного и четвертичного вулканизма характеризуются интенсивным изменением вмещающих горных пород: под воздействием гидротермальных и метасоматических процессов происходит, как правило, повышение открытой пористости и трещиноватости пород, уменьшение объемной и минеральной плотности, снижение скоростей упругих волн и прочности на сжатие и растяжение, и др. [Ладыгин и др., 1993]. Одним из показателей петрофизических свойств пород, чутко реагирующих на взаимодействие вода–порода, является магнитная восприимчивость. В приповерхностной зоне разгрузки парогидротерм преобладают процессы, которые приводят к резкому снижению магнитной восприимчивости исходных пород – вследствие выщелачивания породообразующих и ферромагнитных минералов и замещения их глинистыми образуются обширные поля аргиллизитов (гидротермальных глин) [Коробов, 2019; Набоко, 1980; Рычагов и др., 2009, 2012; Frolova et al., 2020]. Для зон разгрузки парогидротерм характерны также кремнистые осадки, опалиты, отложения цеолитового, карбонатного и другого состава, полностью лишенные минералов с магнитными свойствами. Однако, распределение как исходных вулканогенных пород с различной намагниченностью, так и новообразований в приповерхностных горизонтах гидротермальных систем крайне неравномерно [Ладыгин, Рычагов, 1995]. Это обстоятельство лежит в основе применения магнитометрических методов исследований для успешного решения задач вулканологии, литологии, геотермии, минерало- и рудообразования [Молостовский и др., 1993; Фролова и др., 2020; Aboud et al., 2011; Ebbing et al., 2009; Okuma, 1998; Soengkono, 2015; Soengkono, Hochstein, 1996].
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.
Список литературы
1. Аверьев В.В. Гидротермальный процесс в вулканических областях и его связь с магматической деятельностью // Современный вулканизм. М.: Наука, 1966. С. 118–128.
2. Апрелков С.Е., Ежов Б.В., Оточкин В.В., Соколков В.А. Вулкано-тектоника Южной Камчатки // Бюлл. вулканол. станций. 1979. № 57. С. 72–78.
3. Апрелков С.Е., Ольшанская О.Н. Тектоническое районирование Центральной и Южной Камчатки по геологическим и геофизическим данным // Тихоокеанская геология. 1989. № 1. С. 53–66.
4. Апрелков С.Е., Попруженко С.В., Богдан П.С., Касьянюк Е.Е. Структуры фундамента и локализация вулканизма Южной Камчатки // Геодинамика и вулканизм Курило-Камчатской островодужной системы. Петропавловск-Камчатский: ИВГиГ ДВО РАН, 2001. С. 35-44.
5. Белоусов В.И. Геология геотермальных полей. М.: Наука, 1978. 176 с.
6. Белоусов В.И., Сугробов В.М., Сугробова Н.Г. Геологическое строение и гидрогеологические особенности Паужетской гидротермальной системы // Гидротермальные системы и термальные поля Камчатки. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1976. С. 23-57.
7. Вакин Е.А., Декусар З.Б., Сережников А.И., Спиченкова М.В. Гидротермы Кошелевского вулканического массива // Гидротермальные системы и термальные поля Камчатки. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1976. С. 58-84.
8. Геолого-геофизический атлас Курило-Камчатской островной системы / Отв. ред. К.Ф. Сергеев, М.Л. Красный. Л.: ВСЕГЕИ, 1987. 36 л.
9. Гирина О.А., Мельников Д.В., Маневич А.Г., Нуждаев А.А. Извержение вулкана Камбальный в 2017 г. // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 2. С. 263–267.
10. Гринкевич Г.И. Магниторазведка. М.: Недра, 1971. 272 с.
11. Долгоживущий центр эндогенной активности Южной Камчатки. М.: Наука, 1980. 172 с.
12. Зубин М.И. Геофизические поля и глубинное строение по геофизическим данным // Долгоживущий центр эндогенной активности Южной Камчатки. М.: Наука, 1980. С. 10–19.
13. Калачева Е.Г., Рычагов С.Н., Королева Г.П., Нуждаев А.А. Геохимия парогидротерм Кошелевского вулканического массива (Южная Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2016. № 3. С. 41–56. EDN: WDONJD
14. Комплексные геофизические исследования геологического строения месторождений термальных вод Камчатки / Отв. ред. В.М. Сугробов. М.: Наука, 1985. 112 с.
15. Кононов В.И. Геохимия термальных вод областей современного вулканизма (рифтовых зон и островных дуг) // Труды ГИН РАН. Вып. 379. М.: Наука, 1983. 184 с.
16. Коробов А.Д. Гидротермальный литогенез в областях наземного вулканизма. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 2019. 120 с. EDN: LVYEDB
17. Красный М.Л. Геофизические поля и глубинное строение Охото-Курильского региона. Владивосток: ДВО РАН, 1990. 162 с.
18. Ладыгин В.М., Рычагов С.Н. Гидротермальная система вулкана Баранского, о-в Итуруп: блоковая структура и интенсивность гидротермально-метасоматического перерождения пород по петрофизическим данным // Вулканология и сейсмология. 1995. № 3. С. 28–44.
19. Ладыгин В.М., Рычагов С.Н., Васильева Ю.В., Кривошеева З.А. Петрофизические свойства пород гидротермальной системы // Структура гидротермальной системы. М.: Наука, 1993. С. 120–148.
20. Ладыгин В.М., Фролова Ю.В., Рычагов С.Н. Преобразование эффузивных пород под воздействием кислотного выщелачивания поверхностными термальными водами (геотермальная система Баранского, о-в Итуруп) // Вулканология и сейсмология. 2014. № 1. С. 20–37. EDN: RUNUQX
21. Леонов В.Л. Структурные условия локализации высокотемпературных гидротерм. М.: Наука, 1989. 104 с.
22. Молостовский Э.А., Фролов И.Ю. Петромагнитные свойства метасоматитов // Структура гидротермальной системы. М.: Наука, 1993. С. 148–160.
23. Набоко С.И. Металлоносность современных гидротерм в областях тектоно-магматической активности. М.: Наука, 1980. 198 с.
24. Нехорошев А.С. Гидротермальная деятельность района хребта Камбального на Южной Камчатке // Бюлл. вулканол. станций. 1959. № 28. С. 23–32.
25. Нуждаев А.А., Чернов М.С., Феофилактов С.О., Нуждаев И.А. Нижне-Кошелевское Новое термальное поле: история появления и развитие // Материалы XI Региональной молодежной научной конференции “Исследования в области наук о Земле”, 26 ноября 2013 г. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2013. С. 111-124.
26. Нуждаев И.А. Уточнение строения геотермальных месторождений Паужетско-Камбально-Кошелевского района на основании магнитометрических исследований // Материалы конференции, посвященной Дню вулканолога: “Вулканизм и связанные с ним процессы”. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2017. С. 185-188.
27. Нуждаев И.А., Денисов Д.К., Феофилактов С.О. Магнитометрические исследования на термальных полях Камбального вулканического хребта (Южная Камчатка) // Материалы конференции, посвященной Дню вулканолога: “Вулканизм и связанные с ним процессы”. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2019. С. 163-166.
28. Нуждаев И.А., Феофилактов С.О. Зимние магнитометрические исследования на Паужетском геотермальном месторождении: методика, краткие результаты // Материалы конференции: “Исследования в области наук о Земле”. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2014. С. 75-84.
29. Нуждаев И.А., Феофилактов С.О. Современное состояние изученности строения центральной части Нижне-Кошелевского геотермального месторождения и результаты магнитной съемки // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2013. № 2. Вып. 22. С. 231-241.
30. Огородова А.С. Особенности гидротермального процесса в зоне кислотного выщелачивания // Гидротермальные минералообразующие растворы областей активного вулканизма. Новосибирск: Наука, 1974. С. 173–184.
31. Паужетские горячие воды на Камчатке. М.: Наука, 1965. 208 с.
32. Писарева М.В. Зона природного пара Нижнекошелевского геотермального месторождения // Вулканология и сейсмология. 1987. № 2. С. 52–63.
33. Поздеев А.И., Нажалова И.Н. Геология, гидродинамика и нефтегазоносность Кошелевского месторождения парогидротерм // Вулканология и сейсмология. 2008. № 3. С. 32–45. EDN: IMQPPX
34. Поляк Б.Г., Толстихин И.Н., Якуцени В.П. Изотопный состав гелия и тепловой поток – геохимический и геофизический аспекты тектогенеза // Геотектоника. 1979. № 5. С. 3–23. EDN: QBALUV
35. Ривош Л.А. Геомагнитная характеристика главных тектонических структур Востока СССР, переходной зоны от Азиатского континента к Тихому океану и абиссального дна последнего // Геология и геофизика. 1964. № 5. С. 38–51. EDN: ODDUDY
36. Рычагов С.Н., Абкадыров И.Ф., Букатов Ю.Ю. и др. Геолого-геофизическая модель крупнейшего на Камчатке Нижне-Кошелевского пародоминирующего геотермального месторождения // Докл. РАН. 2018. Т. 482. № 2. С. 183–187. EDN: YZADCH
37. Рычагов С.Н., Давлетбаев Р.Г., Ковина О.В. Гидротермальные глины и пирит геотермальных полей: значение в геохимии современных эндогенных процессов (Южная Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2009. № 2. С. 39–56. EDN: KAVPTT
38. Рычагов С.Н., Кравченко О.В., Нуждаев А.А. и др. Южно-Камбальное Центральное термальное поле: структурное положение, гидрогеохимические и литологические характеристики // Материалы XXIII ежегодной конференции, посвященной Дню вулканолога: “Вулканизм и связанные с ним процессы”. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2020. С. 198-201.
39. Рычагов С.Н., Сандимирова Е.И., Сергеева А.В., Нуждаев И.А. Состав пепла вулкана Камбальный (извержение 2017 г.) // Вестник КРАУНЦ. Сер. Науки о Земле. 2017а. Вып. 36. № 4. С. 13–27.
40. Рычагов С.Н., Сергеева А.В., Чернов М.С. Минеральные ассоциации основания толщи глин как индикаторы флюидного режима Паужетской гидротермальной системы (Камчатка) // Тихоокеанская геология. 2017б. Т. 36. № 6. С. 90–106. EDN: ZREQYX
41. Рычагов С.Н., Сандимирова Е.И., Чернов М.С. и др. Состав, строение и происхождение карбонатных конкреций Южно-Камбального Центрального термального поля (Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2021. № 4. С. 45–60. EDN: WJXLGL
42. Рычагов С.Н., Чернов М.С., Соколов В.Н. Гидротермальные глины геотермальных полей Южной Камчатки: новый подход и результаты исследований // Геохимия. 2012. № 4. С. 378–392.
43. Соколов К.П. Геологическое истолкование магниторазведочных данных. М.: Госгеолтехиздат, 1956. 134 с.
44. Структура гидротермальной системы. М.: Наука, 1993. 298 с.
45. Сугробов В.М. Геотермальные ресурсы Камчатки, классификация и прогнозная оценка // Изучение и использование геотермальных ресурсов в вулканических областях. М.: Наука, 1979. С. 26–35.
46. Сывороткин В.Л. Современный вулканизм Южной Камчатки и гидротермальный процесс // Структура гидротермальной системы. М.: Наука, 1993. С. 21–47.
47. Феофилактов С.О., Нуждаев И.А., Денисов Д.К. Строение зоны разгрузки парогидротерм Южно-Камбального Центрального термального поля по геофизическим данным (Южная Камчатка) // Материалы XXIII ежегодной конференции, посвященной Дню вулканолога: “Вулканизм и связанные с ним процессы”. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН. 2020а. С. 227-230.
48. Феофилактов С.О., Рычагов С.Н., Букатов Ю.Ю. и др. Строение зоны разгрузки парогидротерм Верхне-Паужетского термального поля // Геология и геофизика. 2020б. Т. 61. № 9. С. 1194–1214.
49. Феофилактов С.О., Рычагов С.Н., Букатов Ю.Ю. и др. Новые данные о строении зоны разгрузки гидротерм в районе Восточно-Паужетского термального поля (Южная Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2017. № 5. С. 36–50.
50. Феофилактов С.О., Рычагов С.Н., Логинов В.А. и др. Глубинное строение района Паужетской гидротермальной системы (Южная Камчатка) // Вулканология и сейсмология. 2021. № 1. С. 40–56.
51. Фирстов П.П., Лобачева М.А. Волновые возмущения в атмосфере, сопровождавшие извержение вулкана Камбальный (Камчатка) в 2017 г. // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2018. № 2. Вып. 38. С. 45-58.
52. Фролова Ю.В., Рычагов С.Н., Чернов М.С. и др. Инженерно-геологические аспекты изменения вулканогенных пород в зоне кислотного выщелачивания Южно-Камбальных термальных полей (Южная Камчатка) // Инженерная геология. 2020. Т. XV. № 1. С. 36–51.
53. Фролова Ю.В., Чернов М.С., Рычагов С.Н. К вопросу о преобразовании туфов в разрезе Верхне-Паужетского термального поля (Южная Камчатка) // Материалы ежегодной конференции, посвященной Дню вулканолога: “Вулканизм и связанные с ним процессы”. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2016. С. 449-460.
54. Фролова Ю.В., Чернов М.С., Рычагов С.Н. и др. Изменение андезитов Нижне-Кошелевского термального поля в процессе гидротермальной аргиллизации (Южная Камчатка) // Материалы ежегодной конференции, посвященной Дню вулканолога: “Вулканизм и связанные с ним процессы”. Петропавловск-Камчатский: ИВиС ДВО РАН, 2019. С. 236-239.
55. Aboud E., Salem A., Mekkawi M. Curie depth map for Sinai Peninsula, Egypt deduced from the analysis of magnetic data // Tectonophysics. 2011. V. 506. P. 46–54.
56. Ebbing J., Gernigon L., Pascal C. et al. A discussion of structural and thermal control of magnetic anomalies on the mid-Norwegian margin // Geophysical Prospecting. 2009. V. 57. P. 665–681.
57. Glen J., Connard G., Casteel J., Walsh P. Assessing structural controls on geothermal fluids from a three-dimensional geophysical model of Warner Valley, Oregon USA // Proc. World Geothermal Congress, 19-25 April 2015. Melbourne. Australia. 2015. 13 p.
58. Frolova Ju.V., Chernov M.S., Rychagov S.N. et al. The influence of hydrothermal argillization on the physical and mechanical properties of tuffaceous rocks: a case study from the Upper Pauzhetsky thermal field, Kamchatka // Bull. of Engineering Geology and the Environment. 2020. V. 79. P. 3–20. DOI: 10.1007/s10064-020-02007-2
59. Komzeleva V., Koulakov I., Rychagov S.N. et al. Sources of the eruption of Kambalny volcano (Southern Kamchatka) in March 2017 inferred from local earthquake tomography // J. Volcanol. and Geotherm. Res. 2021. V. 420. 107392. EDN: SUVEPC
60. Low U., Absar A., Duraiswami R., Singh A. Geophysical exploration of Tural-Rajwadi group of hot springs, West Coast Geothermal Province, Maharashtra, India, and its implications // Geothermics. 2020. V. 88. 13 p.
61. Mariita N.O. Exploration history of Olkaria geothermal field by use of geophysics // Presented at Short Course II on Surface Exploration for Geothermal Resources. 2007. 14 p.
62. Okuma S. Magnetic constraints on the subsurface structure of Akita-Yakeyama volcano, northeast Japan // Earth Pla-nets Space. 1998. V. 50. P. 153–163.
63. Soengkono S. The Relationship between Geological Structures and High Temperature Geothermal Systems in the Eastern Taupo Volcanic Zone (New Zealand) as Seen from High Resolution Airborne Magnetic Data // Proceedings World Geothermal Congress 2015. Melbourne, Australia, 19-25 April 2015. 11 p.
64. Soengkono S., Hochstein M.P. Interpretation of magnetic anomalies over the Reporoa geothermal field, Taupo volcanic zone, New Zealand // Proceedings 18th NZ Geothermal Workshop 1996. P. 243-248.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Представлен анализ сейсмичности и глубинного строения Забайкалья в створе опорного геофизического профиля 1-СБ. Установлено сложное неоднородное строение земной коры и верхней мантии. Мощность земной коры изменяется от 40 км в юго-восточной части профиля и на участках межгорных впадин в северо-западной части до 48 км на участках горных хребтов. Сильно изменяются и значения граничных скоростей по границе М от повышенных значений в 8.4‒8.5 км/с для Р-волн и 4.9‒4.95 км/с для S-волн (в особенности в юго-восточной части профиля) до пониженных значений в 7.8‒8.0 км/с для Р-волн и 4.6‒4.7 км/с для S-волн на участке Байкальской рифтовой зоны в северо-западной части профиля. Сильное неоднородное строение среды по значениям скоростей упругих волн, отношениям скоростей Vp/Vs и коэффициенту Пуассона установлено для верхней и средней коры на глубинах 8‒20 км. Установлена приуроченность зон повышенной сейсмичности к блокам земной коры с неоднородным скоростным строением по данным разнополяризованных Р- и S-волн. Повышенной неоднородностью в верхней части земной коры по данным скоростей упругих волн и вторичных параметров среды (отношениям Vp/Vs, параметру K* = Vp/(γ ‒ 1), где γ = Vp/Vs, коэффициенту Пуассона (σ)) характеризуется район Байкальской рифтовой зоны, в непосредственной близости от крупнейшего Муйского землетрясения 1957 г. с М = 7.6. Выделен в створе профиля также ряд других неоднородных глубинных зон по аномалиям скоростей Р- и S-волн и вторичных параметров среды, в разной степени коррелирующих с сейсмоактивными участками по данным многолетних инструментальных наблюдений. Установленная однозначная связь крупных неоднородных зон верхней коры Забайкалья с накоплением напряжений и их разрядкой в виде сильных землетрясений позволяет делать обоснованным среднесрочный прогноз катастрофических событий.
С целью исследований процессов формирования объемных зарядов в эруптивных облаках эксплозий вулкана Эбеко в период 2018–2020 гг. проводились наблюдения градиент потенциала электрического поля атмосферы в г. Северо-Курильск. Зарегистрировано 179 случаев, когда распространение эруптивного облака происходило в безоблачных или малооблачных условиях и сопровождалось откликом в вариациях градиента потенциала электрического поля атмосферы. Выявлено четыре характерных типа откликов в вариациях градиента потенциала электрического поля атмосферы. Показано, что тип регистрируемого отклика определяется условиями распространения эруптивного облака относительно пункта регистрации, а также определяется взаимным расположением зарядов в нижней и верхней областях эруптивного облака на момент регистрации отклика. При этом в эруптивном облаке преобладает отрицательный объемный заряд, который локализован в верхней области эруптивного облака, положительный объемный заряд локализован в нижней области. Данные натурных наблюдений согласуются с результатами численного моделирования.
Изучены породы гор Байдара и Сёмкорок, которые расположены на северо-западном фланге хребта Кумроч. Породы представлены Amf-Px андезибазальтами и андезитами, и характеризуются островодужным типом распределения микроэлементов. Некоторые минералогические и геохимические особенности состава изученных лав г. Байдара (низкие содержания K2O, а также всего спектра РЗЭ, крупноионных элементов, тория и урана) и г. Сёмкорок (низкие содержания легких РЗЭ) принципиально отличают их от пород рядом расположенного позднеплейстоцен-голоценового вулканического массива Шивелуч. Изотопные K-Ar возраста лав: ~0.7 млн лет (Байдара) и ~1.3 млн лет (Сёмкорок) позволяют предполагать, что извержения могли быть связаны с начальной фазой заложения северного сегмента субдукции Тихоокеанской плиты.
При рассмотрении микросейсмического шума в качестве инструмента геофизических исследований определяющее значение имеют пространственно-временные характеристики самого шума. Важным этапом исследований является характеристика распределения источников шума как в частотном диапазоне, так и по энергетическому составу. В обзоре рассмотрены основные механизмы генерации микросейсмических колебаний в широком диапазоне частот, включая первичные и вторичные микросейсмы (0.05–0.3 Гц), низкочастотные колебания (0.2–50 мГц), высокочастотные колебания (2–60 Гц), озерные микросейсмы (0.5–2 Гц). В работе также описаны наиболее востребованные методики, используемые для обработки и анализа непрерывного потока данных микросейсмического шума; продемонстрирован широкий спектр геофизических задач, для решения которых привлечены результаты регистрации микросейсмических колебаний.
В современной сейсмологической практике для описания распределения магнитуд широко используется закон Гутенберга-Рихтера, одним из параметров которого является параметр b (наклон графика повторяемости землетрясений в лог-масштабе, английский термин b-value). В работе предлагаются некоторые новые подходы к проблеме адекватного и эффективного статистического оценивания этого параметра. Обсуждается задача правильного выбора интервала магнитуд, на котором с приемлемой степенью точности соблюдается прямолинейность закона Гутенберга-Рихтера и который следует использовать для оценки параметра b. Предложен эффективный метод учета дискретности и агрегирования магнитуд в каталогах землетрясений (метод максимального правдоподобия для дискретных распределений). Рассматривается проблема изменений во времени нижнего предела представительной регистрации землетрясений и предлагается статистический подход для их описания.
Статистика статьи
Статистика просмотров за 2026 год.
Издательство
- Издательство
- ИЗДАТЕЛЬСТВО НАУКА
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 121099 г. Москва, Шубинский пер., 6, стр. 1
- Юр. адрес
- 121099 г. Москва, Шубинский пер., 6, стр. 1
- ФИО
- Николай Николаевич Федосеенков (Директор)
- E-mail адрес
- info@naukapublishers.ru
- Контактный телефон
- +7 (495) 2767735